[发明专利]飞机螺旋桨驱动器的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞机螺旋桨驱动器的控制系统，可用于控制发动机的动力且控制经传动件连接于发动机的螺旋桨的转速。

背景技术

已知的飞机螺旋桨驱动器通常由驱动引擎(例如汽油引擎)和螺旋桨构成，螺旋桨通过安全联轴器和齿轮连接于驱动引擎。发动机动力被控制为理想输入动力和测得的实际动力的函数，理想输入动力由飞行员靠第一起动杆(加速杆)输入、实际动力由拥有冗余设计的发动机控制系统测得。借助于第二起动杆，根据各发动机动力的函数调整螺旋桨叶片的角度位置，根据各发动机的动力，通过螺旋桨控制系统(预先没有做冗余设计)比较用第二起动杆输入的理想转速值与测得的螺旋桨转速实际值，重新调整螺旋桨的转速。采用两个起动杆和两个控制系统的这种控制类型不仅给飞行员增加了沉重的工作负担而且不可靠，在设置螺旋桨转速时有可能发生操作错误或各控制系统缺乏冗余，同时也需要有相当数量的部件。

发明内容

本发明的目的是提供用于控制飞机螺旋桨驱动器的发动机动力和螺旋桨转速的一种冗余控制系统，它的特征是高度可靠和能减轻飞行员的工作负担，以及减少部件数量。

根据本发明，该目的可通过权利要求1所述的控制系统而实现。

本发明的基本思路是实现由一个共享起动杆来控制由加速杆确定的发动机动力和飞机螺旋桨转速，事实上，用于控制发动机的动力单元调节器(全权数字电子发动机操纵机构)接收来自发动机以及用于调整发动机动力(加速杆)的起动杆的输入信号，将控制发动机的输出信号传递给发动机，同时亦将根据确定的理想转速和测得的实际转速计算出的输出信号传递给螺旋桨叶片控制阀。因此，本发明的飞机螺旋桨驱动器控制器通过加速杆和控制模块控制柴油发动机的动力，其控制经传动件与柴油发动机相连的飞机螺旋桨的转速，该飞机螺旋桨可由螺旋桨叶片控制阀控制，所述飞机螺旋桨驱动器控制器包括：集成了与控制动力的加速杆和控制螺旋桨转速的螺旋桨叶片控制阀相连的闭合控制回路的全数字动力单元调节器，其比较根据加速杆位置得出的发动机转速理想值与测得的发动机转速实际值，根据测定的转速差异控制螺旋桨叶片控制阀，并按照加速杆位置预定的发动机动力，自动适配螺旋桨转速。实现本发明的这种单杆操作减轻了飞行员的负担，减少了控制器的部件数量，同时也拥有冗余设计。

所述控制回路包括：根据加速杆的提供以确定理想转速值的评估器单元，核查该确定的理想值的控制单元，比较理想值与测得的柴油发动机实际值、计算其差异的比较器，及用于设置螺旋桨叶片控制阀和按照预定的发动机动力调整螺旋桨转速的PID控制器。

附图说明

参照以下附图可更详细地说明本发明的具体实施方式：

图1显示的是装有集成了用于控制发动机动力的螺旋桨转速控制器的全数字化动力单元调节器(全权数字电子发动机操纵机构)的飞机螺旋桨驱动器；

图2显示的是该螺旋桨控制器的框图。

具体实施方式

见图1所示，柴油发动机2的曲轴1通过传动件3连接于飞机螺旋桨4，通过螺旋桨叶片控制阀6调节螺旋桨叶片5以控制螺旋桨的转速。飞行员操纵加速杆7设置螺旋桨的理想转速。加速杆7、柴油发动机2加上传动件3、和螺旋桨叶片控制阀6连接于通称为全权数字电子发动机操纵机构的数字化动力单元调节器8，用于对发动机和螺旋桨进行控制。该全数字化动力单元调节器8接收输入信号(传感器信号，箭头A)，并将相应的输出信号(发动机控制信号)传递给柴油发动机2(箭头B)，以通过燃油喷射、压力、增压和燃烧的方式控制发动机。此外，数字化动力单元调节器8接收飞行员操纵加速杆7时或根据加速杆的位置而发出的来自加速杆7的输入信号(箭头C)。评估器单元9利用集成在该动力单元调节器8中的闭合控制回路，在图2中简单描述，首先确定与加速杆位置相应的理想转速值，并由控制单元10核查此值。在比较器11中比较理想的转速值与通过曲轴转速传感器传递给动力单元调节器8的实际转速值。根据查明的实际与理想转速值之间的差异，后面的PID控制器12控制螺旋桨叶片控制阀6(输出信号，图1中的箭头D)，按照飞行员用加速杆7预定的柴油发动机2的动力，通过自动调整螺旋桨叶片，自动调整飞机螺旋桨4的转速。

本发明提供的通过用于控制发动机动力的加速杆7调节螺旋桨转速的流程，集成在控制动力的动力单元调节器中，这种对发动机的控制省去了先前工艺螺旋桨控制所需的第二起动杆，以及相应的非冗余性控制模块，从而减轻了飞行员的负担，现在他只需要操作一个起动杆。另一方面，全数字动力单元调节器(全权数字电子发动机操纵机构)8提供了冗余控制系统。此外，与已知的两起动杆控制器相比，本发明减少了部件数量。

符号说明

1 曲轴